Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa استخراج و جداسازی کلاژن از پوست ماهی با مقایسه چند روش فرآوری Extraction and Separation of Collagen from Fish Skin: A Comparative Evaluation of Processing Methods فارماسیوتیکس(داروسازی صنعتی) Pharmaceutics پژوهشي-کامل Research(Original) سابقه و هدف: کلاژن در زمینه‌های متنوعی مانند مهندسی بافت، داروسازی و صنایع غذایی کاربرد دارد. اخیراً استخراج کلاژن از منابع دریایی، به ویژه پوست ماهی، به دلیل مزایای زیست‌سازگاری و دسترسی‌پذیری، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. با توجه به کاربردهای گسترده کلاژن، ارزش اقتصادی روزافزون آن در بازار جهانی و وابستگی کشور به واردات این پروتئین، مطالعه حاضر با هدف به‌کارگیری روش‌های نوین استخراج از جمله هموژنیزاسیون و بهینه‌سازی پروتکل‌ها، به استخراج و خالص‌سازی کلاژن نوع I از پوست خردشده ماهی قزل‌آلا (Oncorhynchus mykiss) پرداخته است. مواد و روش ‌ها: در این مطالعه تجربی-آزمایشگاهی، ۹ روش مختلف استخراج کلاژن اسید ‌محلول (ASC) و پپسین‌ محلول (PSC) از پوست خرد شده ماهی قزل‌آلا (Oncorhynchus mykiss) قبل از آغاز فرآیند استخراج، مقایسه شد. روش‌های اصلی شامل پیش‌ تصفیه با NaOH 1/0 مولار و بوتانول ۱۰ درصد حجمی، استخراج با اسید استیک 5/0 مولار (با و بدون پپسین)، رسوب‌دهی با NaCl ۲ مولار (salting-out)، و سانتریفیوژ برای جداسازی رسوبات بود. برخی روش‌ها هموژنیزاسیون را برای بهبود بازده به کار بردند. بازده استخراج بر اساس نسبت وزن خشک رسوب به وزن خشک پوست ماهی محاسبه شد. همچنین از روش SDS-PAG جهت بررسی رسوبات پس از خشک شدن توسط اسپری درایر استفاده شد. یافته‌ها: بالاترین بازده استخراج (95/47 درصد) در روش بهینه‌ شده با هموژنیزاسیون و پپسین مشاهده شد. رسوبات با رنگ سفید تا قهوه‌ای روشن به دست آمدند. الگوهای SDS-PAGE برای ASC و PSC باندهای α1 و α2 حدود (kDa110 ) β حدود (210 kDa) و اسمیرهای کوچک‌تر از 25 کیلو دالتون را نشان داد که با کلاژن نوع I سازگار است. استنتاج: استخراج و خالص‌سازی موفق کلاژن نوع I و پپتیدهای آن از پوست خرد شده ماهی قزل‌آلا (Oncorhynchus mykiss) با ۹ روش مختلف، شامل پروتکل‌های هموژنیزه و غیرهموژنیزه، انجام شد و بالاترین بازده استخراج در روش بهینه ‌شده با هموژنیزاسیون و پپسین مشاهده شد.   Background and purpose: Collagen has widespread applications across diverse fields, including tissue engineering, pharmaceutics, and the food industry. In recent years, the extraction of collagen from marine sources, particularly fish skin, has attracted increasing attention due to advantages such as biocompatibility and accessibility. Given the broad applications of collagen, its growing economic value in the global market, and the country’s reliance on imported sources of this protein, this study utilised modern extraction approaches, including homogenisation and protocol optimisation, to extract and purify type I collagen from minced rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) skin. Materials and methods: This experimental study compared nine different extraction protocols for obtaining acid-soluble collagen (ASC) and pepsin-soluble collagen (PSC) from minced rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) skin. The principal procedures included alkaline pretreatment with 0.1 M NaOH, defatting with 10% (v/v) butanol, extraction using 0.5 M acetic acid with or without pepsin, salting-out precipitation with 2 M NaCl, and centrifugation for precipitate recovery. Selected protocols incorporated homogenisation to enhance extraction yield. Collagen yield was calculated as the ratio of dry collagen weight to dry skin weight. In addition, sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was performed to characterise the extracted collagens following spray drying. Results: The highest extraction yield (47.95%) was achieved using the optimised protocol incorporating homogenisation and pepsin treatment. The resulting collagen precipitates ranged in colour from white to light brown. SDS–PAGE analysis of both ASC and PSC revealed characteristic bands corresponding to α1 and α2 chains (approximately 110 kDa), β components (approximately 210 kDa), and low-molecular-weight smears below 25 kDa, consistent with type I collagen. Conclusion: Type I collagen and its peptides were successfully extracted and purified from minced rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) skin using nine different protocols, including both homogenised and non-homogenised approaches. The optimised method incorporating homogenisation and pepsin treatment produced the highest extraction yield.   کلاژن, روش استخراج, پوست ماهی collagen, extraction methods, fish skin 32 41 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-15500-2&slc_lang=fa&sid=1 Hosein Mahboudi حسین مهبودی h.mahboudi@abzums.ac.ir 1003194753284600184303 1003194753284600184303 No Assistant Professor ,Department of Biotechnology, Faculty of Pharmacy, Alborz University of Medical Sciences, Karaj, Iran استادیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران Amir Hossein Salehinia امیر حسین صالحی نیا a.salehinia@abzums.ac.ir 1003194753284600184304 1003194753284600184304 No Student Research Comitte, Faculty of Pharmacy, Alborz University of Medical Sciences, Karaj, Iran کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران گروه بیوتکنولوژی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران Zaynab Sadeghi Ghadi زینب صادقی قادی Sadeghi.g.zaynab@gmail.com 1003194753284600184305 1003194753284600184305 Yes Assistant Professor, Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran استادیار، گروه فارماسیوتیکس، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران